TINJAUAN PUSTAKA
2.2 LIKOPEN DARI BUAH TOMAT (LYCOPERSICON ESCULENTUM) Likopen tersedia pada berbagai macam sayur - sayuran dan buah - buahan
Seperti pada tomat yang diproses menjadi suatu sumber yang kaya. Likopen dapat mencegah penyakit kronis seperti kanker dan hati koroner. Likopen juga telah ditemukan efektif dalam pengobatan penyakit mata, infertilitas laki-laki, peradangan, dan osteoporosis [18].
Perlindungan efektif ini telah terdistribusi ke dalam suatu karetenoid dimana merupakan salah satu kandungan terbanyak dalam buah tomat.Karotenoid adalah
ini tidak mampu menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang tinggi sehingga likopen yang teroksidasi akan menghasilkan zat yang berwarna pucat atau tidak berwarna. Elektron dalam ikatan rangkap akan menyerap energi dalam jumlah besar untuk menjadi ikatan jenuh, sehingga energi dari radikal bebas yang merupakan sumber penyakit dan penuaan dini dapat dinetralisir oleh likopen [12]. 2.2.1 Sifat Fisika Likopen
Karotenoid secara luas didistribusikan dalam buah-buahan dan sayuran, dan lebih dari 600 karotenoid, terutama cis-trans isomer, telah ditandai dalam produk nabati yang digunakan manusia. Secara kimiawi, karotenoid dapat dibagi menjadi dua kelompok utama spesies karotenoid di kelas pertama adalah karotenoid hidrokarbon tak jenuh tinggi seperti likopen, α-kareteniod, β-karoten, γ-karoten [20].
Sifat likopen sebagai antioksidan dapat dikembangkan dengan dua cara. Pertama, melalui pemeriksaan efek perlindungan likopen melawan kerusakan oksidatif hingga molekul biologis seperti, DNA, lipid dan protein dalam sel. Sebagai contoh, likopen telah dibuktikan secara efektif dalam melindungi dari kerusakan oksidatif. Cara lainnya adalah melalui kemampuan likopen dalam menanggulangi radikal bebas secara langsung. Likopen merupakan quencher
oksigen paling efektif dan reaksi langsung antara likopen dan sejumlah radikal lainnya dari Nitrogen dioksida, thiol, dan sulfonil telah dibuktikan [22] .
Sifat fisik likopen diuraikan dalam Tabel 2.2. Dalam buah tomat matang, likopen berbentuk memanjang, jarum seperti kristal yang memberikan warna merah cerah khas buah tomat matang. Likopen lebih mudah larut dalam kloroform, benzena, dan pelarut organik selain dalam air.
Tabel 2.2 Sifat Fisika Likopen [20] Sifat Fisika Likopen 1. Rumus Molekul C40H56
2. Berat Molekul 536,85 Da 3. Titik Beku 172-175 ºC
4. Bentuk Kristal Jarum panjang merah dari campuran karbon disulfide dan etanol
5. Bentuk Bubuk Gelap bewarna merah kecoklatan
6. Kelarutan Dapat larut pada kloroform, heksana, benzene dan karbon disulfide, aseton, petroleum eter.
Tidak larut pada air, etanol dan methanol 7. Sensitivitas Cahaya, oksigen, suhu tinggi dan asam 2.2.2 Sifat Kimia Likopen
Likopen merupakan hidrokarbon poliena, sebuah asiklik rantai terbuka karotenoid tak jenuh yang memiliki 13 ikatan rangkap, di mana 11 diantaranya terkonjugasi ikatan ganda diatur dalam susunan yang linear, memiliki rumus molekul C40H56. Dua kelompok metil sentral berada dalam posisi 1,6, sedangkan
kelompok metil yang tersisa berada di 1,5 posisi relatif satu sama lain. Serangkaian ikatan ganda terkonjugasi merupakan chromatophore dari suatu variabel. Warna dan aktivitas antioksidan likopen adalah konsekuensi dari struktur unik, sistem diperpanjang ikatan ganda terkonjugasi. Likopen memperlihatkan warna merah delima untuk struktur poliena yang ekstensif terkonjugasi. Di alam, likopen ada dalam semua bentuk trans dan tujuh obligasi ini dapat berisomerisasi dari bentuk mono-trans atau bentuk poly-cis di bawah pengaruh panas, cahaya maupun reaksi kimia [20].
2.3 EKSTRAKSI
Ekstraksi adalah proses pemisahan kelarutan zat terlarut (solute) dalam campuran dengan pelarutnya (solvent). Tujuan ekstraksi adalah untuk mengeluarkan zat yang diinginkan dari suatu campuran dan memisahkan zat yang tidak diinginkan dari campuran tersebut. Proses ekstraksi ada 2 macam yaitu ekstraksi padat- cair(leaching)dan ekstraksi cair - cair.
Faktor-faktor yang mempengaruhi ekstraksi [23] : 1. Ukuran partikel.
3. Suhu operasi 4. Pengadukan
Prinsip dasar dari ekstraksi ini meliputi pengontakan dari sebuah larutan dengan pelarut lain dimana tidak saling melarut. Pelarut juga memiliki kemampuan melarut dengan spesifik zat terlarut yang terdapat pada larutan. Dua fasa terbentuk setelah penambahan pelarut, menyebabkan perbedaan densitas atau berat jenis. Pelarut dipilih sehingga zat terlarut dalam larutan memiliki afinitas terhadap pelarut. Oleh karena itu, perpindahan massa zat terlarut pada larutan menuju pelarut terjadi.
Berikut beberapa design variabel yang harus ditetapkan pada proses ekstraksi [24]:
1. Suhu operasi 2. Tekanan operasi 3. Laju alir umpan
•Komposisi
•Suhu aliran yang masuk
•Tekanan aliran yang masuk 2.3.1 Ekstraksi Cair- Cair
Proses pemisahan secara ekstraksi dilakukan jika campuran yang akan dipisahkan berupa larutan homogen (cair - cair) dimana titik didih komponen yang satu dengan komponen yang lain yang terdapat dalam campuran hampir sama atau berdekatan. Pada proses pemisahan secara ekstraksi, face cairan II segera terbentuk setelah sejumlah massa solven ditambahkan kedalam campuran (cairan I) yang akan dipisahkan. Sebelum campuran dua fase dipisahkan meenjadi produk ekstrak dan produk rafinat, suatu uasah harus dilakukan dengan mempertahankan kontak antara face cairan I dengan fase cairan II sedemikian hingga pada suhu dan tekanan tertentu campuran dua fase berada dalam kesetimbangan. Jika antara solven dan diluen tidak saling melarutkan, maka sistem tersebut dikenal sebagai ekstraksiInsoluble Liquid.
Untuk meningkatkan kelarutan dan meminimalkan keterbatasan transfer massa, desain unit leaching harus mempertimbangkan efek dari ukuran partikel, pelarut, suhu, dan agitasi [29].
2.3.3 Ekstraksi Fluida Superkritik (SFE)
Ekstraksi fluida super kritik menggunakan CO2 (karbon dioksida sebagai
pelarut, dimana dalam hal ini ekstraksi fluida superkritik teknik pemisahan yang baru dan relative. Teknik ini dapat digunakan sebagai cara analisis yang efisien atau persiapan dari berbagai kandungan material yang berguna pada tumbuhan. Ekstraksi dari bahan ini merupakan dasar yang baik bagi produk baru di bidang farmasi dan komposisi pada fungsional makanan. Pada beberapa decade ini, fluida super krtik (SFE) telah menerima perhatian khusus di bidang ekstraksi bahan padat dan fraksinasi dari campuran cair. Ekstraksi fluida superkritis menggunakan karbon dioksida (SC-CO2) adalah metode isolasi sangat cocok untuk isolasi
komponen berharga dari bahan tanaman. Sebuah ekstrak tumbuhan alami, bebas dari perubahan kimia yang disebabkan oleh panas dan air, dan tanpa residu pelarut dan artefak lainnya dapat diperoleh dengan metode ini. Selain itu, metode konvensional biasanya dilakukan pada suhu tinggi, yang dapat bertanggung jawab atas kehancuran zat yang berharga. SFE merupakan teknologi pemisahan yang menggunakan fluida superkritik sebagai pelarut. Setiap fluida dikaraterisasi dengan critical point, dimana hal ini didefinisikan pada kondisi suhu kritis dan tekanan kritis. Fluida tidak bisa dicairkan di atas suhu kritis terlepas dari tekanan yang diterapkan, tetapi dapat mencapai densitas dekat dengan keadaan cair
Superkritis CO2 (SC-CO2) juga menarik karena difusivitas tinggi dan kekuatan pelarut mudah tunable. Keuntungan lain adalah bahwa CO2 adalah gas pada suhu kamar dan tekanan biasa, yang membuat pemulihan analit sangat sederhana dan memberikan analit bebas pelarut. Hal yang penting juga untuk persiapan sampel dari produk alami adalah kemampuan SFE menggunakan CO2
dioperasika pada temperature rendah menggunakan medium non-oksidan yang memungkinkan ekstraksi senyawa termal labil atau mudah teroksidasi. Selain itu, CO2superkritis memiliki nol tegangan permukaan, yang memungkinkan penetrasi
rupa sehingga senyawa dapat diekstraksi dari matriks di salah satu set kondisi dan kemudian dipisahkan dari CO2 superkritis dalam operasi hilir di bawah seperangkat sedikit berbeda dari kondisi. Beberapa keuntungan lain dari CO2
superkritis yang tersedia dalam kemurnian tinggi dengan biaya yang relatif rendah, dapat dengan mudah dihilangkan dari matriks setelah proses, dan dapat dengan mudah dipisahkan dari senyawa yang diekstrak [30].
2.3.4 Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi
Faktor yang mempengaruhi ekstraksi berkaitan erat dengan laju perpindahan massa. Hal-hal yang mempengaruhi laju perpindahan massa adalah sebagai berikut [29]:
1. Penyiapan bahan sebelum ekstraksi
Untuk memudahkan proses ekstraksi perlu dilakukan penyiapan bahan baku yang meliputi pengeringan bahan dan penggilingan. Sebelum di ekstraksi bahan harus dikeringkan dahulu untuk mengurangi kadar airnya dan disimpan pada tempat yang kering agar terjaga kelembabannya. Dengan pengeringan yang sempurna akan dihasilkan ekstrak yang memiliki kemurnian yang tinggi.
2. Ukuran Partikel Padatan
Ukuran padatan yang besar, difusi zat terlarut dari dalam padatan ke permukaan padatan lebih besar daripada difusi dari permukaan padatan ke badan cairan. Sebaliknya pada ukuran padatan yang kecil difusi zat terlarut dari dalam padatan ke permukaan padatan lebih kecil daripada difusi dari permukaan padatan ke badan cairan. Kadar zat terlarut dalam pelarut makin lama semakin besar sampai keadaan setimbang. Untuk butir padatan yang cukup kecil dapat diambil asumsi bahwa konsentrasi zat terlarut dalam padatan selalu homogen.
3. Pelarut
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan pelarut, yaitu : a. Sifat pelarut yang terdiri dari selektivitas, koefisien, densitas, tegangan
antar permukaan, kemudahan pengambilan kembali pelarut, keaktifan secara kimia.
b. Jumlah pelarut
Semakin banyak jumlah pelarut semakin banyak pula jumlah produk yang akan diperoleh, hal ini dikarenakan :
Distribusi partikel dalam pelarut semakin menyebar, sehingga memperluas permukaan kontak.
Perbedaan konsentrasi solute dalam pelarut dan padatan semakin besar.
4. Perlakuan Hidrodinamik (Pengadukan)
Pengadukan merupakan hal yang berpengaruh dalam ekstraksi. Semakin bertambah kecepatan pengadukan maka semakin banyak pula zat terekstraksi yang didapat. Namun kecepatan pengadukan yang terlalu cepat dapat menyebabkan kandungan dari bahan tersebut rusak.
5. Waktu Operasi
Waktu ekstraksi merupakan hal yang berpengaruh dalam ekstraksi. Semakin lama waktu ekstraksi maka semakin banyak pula zat terekstraksi yang didapat. Namun waktu yang terlalu lama menyebabkan biaya operasi semakin tinggi. Dengan mempertimbangkan hal-hal yang mempengaruhi proses ekstraksi dan memberikan perlakuan yang dapat menunjang proses ekstraksi, maka akan didapatkan hasil ekstraksi secara maksimal.
